美媒:中俄高超聲速武器正趕上美 中國試驗均成功
原標題:技術派|高超聲速武器:中美俄三國哪家強?
AHW項目以前是美國陸軍的高超聲速武器項目,第二次發射失敗後轉交給了美國海軍。
美國高超聲速武器發展又取得了重要成果。美國海軍學院新聞網11月3日報道稱,美國海軍戰略系統項目(SSP)主任特里·本尼迪特海軍中將在11月2日宣布,美國海軍進行了首次「常規全球快速打擊」導彈試射,試飛取得了成功。該飛行器主要基於前期陸軍「先進高超聲速武器」(AHW)項目方案,並針對潛艇導彈發射管進行了適應性改進。
高超聲速武器被譽為「徹底改變戰爭規則的工具」,巨大的戰術價值和戰略價值使之成為各軍事大國未來高技術武器發展的重點。目前,中美俄都在積極研製高超聲速武器,並取得了令人矚目的成績。那麼,中美俄高超聲速武器發展如何?誰執牛耳?
美國:實力雄厚 領跑發展
2016年8月,美國《航空周刊》選出了下一任美國總統必須關注的九大航空航天技術,其中高超聲速技術位列榜首,反映了美國對高超聲速技術發展的高度重視。
高超聲速是指飛行速度超過5倍音速,傳統的渦輪噴氣和渦輪風扇發動機都對此都鞭長莫及,普通的衝壓發動機也很難接近5倍音速。要想達到高超聲速,現在可行的只有兩條路:使用超燃衝壓發動機或助推滑翔方式,這正好是DARPA(美國國防部高級研究計劃局)2016年9月授予洛·馬公司的兩項合同涵蓋的內容。
2016年9月中下旬,美國國防高級研究計劃局(DARPA)連續授予洛·馬公司研製高超聲速武器的合同,其中9月19日DARPA授予洛·馬公司1.47億美元的合同,為戰術助推滑翔項目研製驗證原型機,9月23日DARPA又授予洛·馬公司1.71億美元的合同,開始高超聲速吸氣式武器概念的演示驗證導彈研製。美國在高超聲速領域的頻繁動作進一步加劇了高超聲速領域的軍備競賽。
目前,美國戰術級的高超聲速武器主要是高超聲速打擊武器(HSSW)項目,它可細分為吸氣式和助推滑翔兩項內容,即戰術助推滑翔(TBG)和高超聲速吸氣武器(HAWC)。TBG是美國空軍HTV-2項目失敗的產物,HTV-2兩次飛行試驗失敗後,美國空軍決定將研究重點轉向難度較低的戰術高超聲速武器,從而誕生了TBG項目。綜合各方面報道,TBG的目標是研發一種能夠在10分鐘內飛行超過1852千米的武器,可以看作HTV-2降低指標的產物,最終目標是發展一種現有成熟機載和艦載平台上的發射的高超聲速助推滑翔導彈。
HAWC則源自X-51A項目的部分技術。X-51A雖然沒有實現6馬赫的飛行速度目標,但卻有效的加速到5.1馬赫,發動機工作了240秒,證明了基於碳氫燃料的超燃衝壓發動機的可行性。DARPA透露,HAWC作為X-51A的後續項目將更為高效。據悉,HAWC的目標是研製一種速度5~6倍因素,射程約1000千米的高超聲速吸氣式巡航導彈。按照計劃TBG和HAWC都進入了攻堅階段,有望在2019年開始飛行演示試驗,它們衍生而出的廉價高超聲速武器很可能形成出戰略威懾效果。
HTV-2項目發展並不順利,兩次飛行試驗都以失敗告終。
雖然HTV-2項目已經折戟沉沙,但美國也沒有放棄戰略級高超聲速武器的發展,美國陸軍的先進高超聲速武器(AHW)是一種使用戰略靶標系統作為發射工具,以雙錐體外形彈頭進行高超聲速滑翔的試驗項目。AHW已經進行了一次成功試驗,在半個小時內飛行了3700千米抵達誇賈林環礁的里根靶場。AHW第二次試驗中助推火箭爆炸,爆炸甚至殃及發射工位,不過美軍還在規劃更多的AHW飛行試驗,2017~ 2021財年可能為它申請最高達10億美元的預算,以進行更多的飛行試驗。
簡而言之,依靠過去的技術積累,加上近年來大力發展新高超聲速武器技術,美國在高超聲速武器領域仍然佔據著領跑的地位。
準備掛載到B-52轟炸機的上的X-51A飛行器。
俄羅斯:興趣盎然 成果不少
俄羅斯繼承了蘇聯的衣缽,在高超聲速領域具有很強的研製試驗能力。美國更看重高超聲速武器用於戰術打擊,而俄羅斯對高超聲速武器用於戰略打擊更有興趣。蘇聯解體後,俄羅斯啟動了高超聲速助推滑翔彈頭技術的研製,其中最核心的項目就是4202項目。這個項目使用SS-19洲際導彈作為發射工具,發射一種高超聲速的有翼滑翔再入飛行器,其技術上至少可以追溯到蘇聯應對美國星球大戰的時代,當時蘇聯機械製造科研生產聯合體研製了YU-70再入滑翔飛行器,用於突破美國的導彈防禦系統。
面對美國導彈防禦系統的威脅,俄羅斯開始已在此基礎上研製新的飛行器——YU-71。YU-70和YU-71已經進行了多次試飛,但試驗過程也並不順利(不是高超聲速飛行器失蹤,就是沒有正常分離),直到2016年4月19日YU-71發射試驗才首次獲得成功。這次成功堪稱俄羅斯助推滑翔技術發展的強心劑。按照發展規劃,YU-71如果未來研發順利的話,2020年後YU-71可能裝備到薩爾瑪特等重型液體洲際導彈上,通過高超聲速滑翔機動能力,顯著提高俄羅斯核彈頭穿透美國反導系統的能力,增強俄羅斯核打擊力量的威懾效果。
俄羅斯同樣對戰術級別的高超聲速武器技術發展非常關注。事實上,俄羅斯在超燃發動機領域曾經是領頭羊,俄羅斯的「冷」(Kholod)系統是世界上第一個實現正推力和加速度的超燃衝壓發動機試驗飛行器,正是它的競爭促使美國啟動了X-43A等一系列超燃衝壓飛行器項目。俄羅斯還有GLL-AP-02這樣的高超聲速飛行器,它可以看作俄羅斯版的X-51A,將在未來幾年內進行飛行試驗,並為高超聲速導彈奠定基礎。
除此之外,俄羅斯還在研製3K-22「鋯石」(Zircon)高超聲速導彈系統。2016年3月,「鋯石」進行了首次試射,據稱這是一種速度5倍音速以上的導彈,計划到2018年裝備在俄羅斯海軍的巡洋艦上,它可能是GLL-AP-02的實用型號,關係類似於美國的HAWC和X-51A。俄羅斯還和印度聯合開展了布拉莫斯II項目,它也是一種使用雙模超燃衝壓發動機的導彈,從航展外形上看類似於GLL-AP-02,很可能是「鋯石」導彈的外銷版。
俄羅斯希望通過高超聲速武器增強現役洲際的突防能力,圖為發射的SS-19洲際導彈。
中國:迎頭追趕 進步不小
美蘇在上世紀60年代開始再入機動彈頭研究的時候,中國還沒有實用的中遠程導彈,中國衝壓發動機尤其是超燃衝壓發動機的研製也較晚,因此,中國是高超聲速領域屬於後來者。不過我國最近十年來在高超聲速技術上取得了不小的進步,美國《航空周刊》介紹九大空天技術時專門提到高超聲速領域中俄正在趕上。
在助推滑翔飛行器方面,根據美國《華盛頓自由燈塔報》此前報道,中國在過去幾年裡先後進行了多次WU-14高超聲速飛行器試驗。報道稱WU-14自東部某基地向西發射,據稱它是類似HTV-2或AHW的先進高超聲速飛行器,其作用主要用於作為洲際導彈彈頭,以高超聲速滑翔方式突破美國反導系統。目前中國官方對此從未發表信息,但《華盛頓自由燈塔報》稱全部飛行試驗都獲得了成功。中國還研製了一系列使用雙錐體外形和氣動舵面控制的再入機動彈頭,廣泛裝備在解放軍現役各種彈道導彈上,增強突防能力的同時也提高了命中精度。
目前,中國還在研製各種衝壓發動機,該技術可以用於研製吸氣式高超聲速武器。公開資料顯示,2006年,高超聲速飛行器科技工程列入國家中長期科技規劃(2006~2020年)》,成為其中的重大專項之一。根據《科技日報》2016年3月12日對中國航天科技集團公司六院院長譚永華院長的採訪報道,中國上一代衝壓發動機速度不到3倍音速,而現在研製成功的新型衝壓發動機速度可達4.5倍音速,未來正在研製7到10倍音速的衝壓發動機。可以期待,2020年前後,中國5倍音速以上的高超聲速衝壓發動機也將進行飛行試驗,並為研製戰術吸氣式高超聲速導彈奠定基礎。
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